DE102010053931A1

DE102010053931A1 - Frictional lining spring for motor vehicle friction clutch, has frictional partner whose thermal deformation is compensated by large spring path in compression force direction with smaller radial distance to rotational axis of clutch

Info

Publication number: DE102010053931A1
Application number: DE102010053931A
Authority: DE
Inventors: Alexander Dr. 76149 Fidlin; Holger 77866 Keck; Oliver Dr. 76448 Czygan
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-12-21
Filing date: 2010-12-09
Publication date: 2011-06-22

Abstract

The spring has disk springs (2-4) concentrically arranged at a rotational axis (1) and includes a large installation height smaller than the distance to the rotational axis. The spring is arranged between circular frictional linings and compressed with compression force during an application of the frictional linings over an associated frictional partner. The frictional partner whose thermal deformation is compensated by a large spring path partially in a compression force direction with smaller radial distance to the rotational axis of a motor vehicle friction clutch.

Description

Die Erfindung betrifft eine Reibbelagfederung für eine Kraftfahrzeugreibungskupplung, wobei die Reibbelagfederung zwischen ringförmigen Reibbelägen angeordnet und bei Beaufschlagung der Reibbeläge über deren zugeordnete Reibpartner mit einer Anpresskraft komprimierbar ist.The invention relates to a Reibbelagfederung for a motor vehicle friction clutch, wherein the Reibbelagfederung disposed between annular friction linings and compressible upon application of the friction linings on the associated friction partner with a contact pressure.

Eine solche Reibbelagfederung ist aus DE 43 00 665 A1 bekannt. Dort ist ein mit Reibung arbeitendes Drehmomentenübertragungselement, wie eine Kupplungsscheibe, gezeigt, das mehrere ringförmig angeordnete, paarweise einander gegenüberliegende und axial zwischen Reibbelagringen angeordnete Federsegmente aufweist, wobei die Federsegmente die Reibbelagringe tragen. Aus planen Bereichen eines jeden Federsegmentes sind im Wesentlichen radial verlaufende Flügel ausgeschnitten, die jeweils auf das gegenüberliegende Federsegment hin gebogen sind. Dabei sind die Federsegmente und die Reibbeläge über Befestigungselemente, wie Stufenniete, zueinander axial verspannt. Nachteilig ist bei dieser Ausgestaltungsform, das unter thermischer Belastung während der Schlupfphase der Kupplung die durch die Reibung bewirkte Erwärmung der Reibpartner, wie z. B. die Anpressplatte, eine Tellerung bzw. eine konische Aufstellung derselben bewirkt. Eine derartige Verformung entsteht, wenn auch in geringerem Maße, am Schwungrad. Durch den sich dadurch zwischen den Reibbelägen und den Reibpartnern einstellenden, sich nach radial außen hin erweiternden Spalt entsteht eine in radialer Richtung betrachtet ungleichmäßige Verteilung der Flächenpressungen an den Reibbelägen, und zwar derart, dass radial zum inneren Randbereich der Reibbeläge hin, die Flächenpressung erhöht wird, wohingegen in Richtung des äußeren Randbereichs der Reibbeläge die Flächenpressung verringert wird. Es erfolgt also tendenziell eine radiale Verlagerung der Flächenpressungen zur Rotationsachse der Reibungskupplung hin. Dieser Effekt führt dazu, dass der radial innere Bereich der Kupplungsscheibe und der Reibpartner stärker belastet wird als der radial äußere Bereich. Dies bedingt zum einen, einen ungleichmäßigen Verschleiß der Reibbeläge und zum anderen eine Reduzierung des von den Reibbelägen übertragenen Moments, da der auf die radiale Verteilung der Flächenpressungen bezogene mittlere wirksame Reibdurchmesser verringert wird und zudem im Innenbereich lokal sehr hohe Temperaturen entstehen können, wodurch der Reibwert vermindert ist.Such a friction lining suspension is off DE 43 00 665 A1 known. There, a friction torque transmitting member, such as a clutch disc, is shown having a plurality of annularly disposed, paired opposing and axially disposed between Reibbelagringen spring segments, wherein the spring segments carry the Reibbelagringe. From plan areas of each spring segment substantially radially extending wings are cut, which are each bent to the opposite spring segment. In this case, the spring segments and the friction linings via fasteners, such as step rivets, axially braced to each other. A disadvantage of this embodiment, which under thermal stress during the slip phase of the clutch caused by the friction heating of the friction partners such. B. the pressure plate, a plate or a conical installation causes the same. Such deformation occurs, albeit to a lesser extent, on the flywheel. By thus adjusting between the friction linings and the friction partners, radially outwardly widening gap creates a non-uniform distribution of the surface pressures on the friction linings, in such a way that radially towards the inner edge region of the friction linings, the surface pressure is increased , whereas in the direction of the outer edge region of the friction linings, the surface pressure is reduced. Thus, there is a tendency for a radial displacement of the surface pressures towards the axis of rotation of the friction clutch. This effect causes the radially inner region of the clutch disc and the friction partner is more heavily loaded than the radially outer region. This requires, on the one hand, uneven wear of the friction linings and, on the other hand, a reduction of the torque transmitted by the friction linings, since the average effective friction diameter related to the radial distribution of the surface pressures is reduced and, moreover, locally very high temperatures can occur indoors, as a result of which the coefficient of friction is reduced.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Reibbelagfederung der vorgenannten Art anzugeben, bei der die vorerwähnten Nachteile vermieden werden und bei thermischer Belastung der Kupplung ein störungsfreier Betrieb gewährleistet wird.It is therefore an object of the invention to provide a Reibbelagfederung of the aforementioned type, in which the aforementioned disadvantages are avoided and a thermal operation of the clutch trouble-free operation is guaranteed.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is solved by the features of claim 1.

Es wird eine Reibbelagfederung vorgeschlagen, die zum Ausgleich von thermischen Verformungen an den Reibpartnern mit kleiner werdendem radialen Abstand zur Rotationsachse der Kraftfahrzeugreibungskupplung zumindest abschnittsweise einen größer werdenden Federweg in Anpresskraftrichtung aufweist. Hierdurch kann die konische Verformung im radial inneren Bereich der Reibpartner durch den größer werdenden Federweg der Belagfederung zumindest annähernd kompensiert werden. Dabei weicht gewissermaßen die Reibbelagfederung durch ihren vergrößerten Federweg der Verformung der Reibpartner im Innenbereich aus. Auf diese Weise wird trotz der Verformung der Reibpartner eine radial ausgeglichene Flächenpressung an den Reibbelägen gewährleistet.It is proposed a Reibbelagfederung, which has at least partially an increasing spring travel in Anpresskraftrichtung to compensate for thermal deformations of the friction partners with decreasing radial distance from the axis of rotation of the motor vehicle friction clutch. As a result, the conical deformation in the radially inner region of the friction partners can be at least approximately compensated by the increasing spring travel of the lining suspension. In a sense, the friction lining suspension deviates from the deformation of the friction partners in the interior due to its increased spring travel. In this way, despite the deformation of the friction partner, a radially balanced surface pressure on the friction linings is ensured.

Bevorzugt weist die Reibbelagfederung mehrere konzentrisch zur Rotationsachse angeordnete Tellerfedern auf, die jeweils mit kleiner werdendem Abstand zur Rotationsachse mit größer werdenden Aufstellhöhen ausgeführt sind. Hierdurch kann die Reibbelagfederung auf einfache Weise in radiale Richtung segmentiert und es können durch eine größer werdende Aufstellhöhe der Tellerfedern größer werdende Federwege an der Reibbelagfederung eingestellt werden. Darüber hinaus ist es auch möglich, Tellerfedern unterschiedlicher Federsteifigkeit einzusetzen. Beispielsweise kann die lokale Kraft-Weg-Charakteristik im radialen Innenbereich derart eingestellt werden, dass sich die Kraftreaktion ab einem definierten Federweg trotz Zurücklegen eines zusätzlichen Federwegs nicht merklich erhöht.Preferably, the friction lining suspension has a plurality of concentric with the axis of rotation arranged disc springs, which are each designed with decreasing distance to the rotation axis with increasing installation heights. As a result, the Reibbelagfederung segmented in a simple manner in the radial direction and it can be adjusted by increasing the erection height of the plate springs increasing spring travel on the friction lining. In addition, it is also possible to use disc springs of different spring stiffness. For example, the local force-travel characteristic in the radial inner region can be set in such a way that the force reaction does not noticeably increase beyond a defined travel even though an additional spring travel is covered.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Tellerfedern mit zumindest einem Federsegment in Reihe geschaltet angeordnet. Hierdurch kann die lokale Kraft-Weg-Charakteristik der Reibbelagfederung weiter beeinflusst werden. Als konventionelle Federsegmente kommen insbesondere ringförmig angeordnete langwellige Federblechsegmente in Betracht. Diese können in radialer Richtung oder in Umfangsrichtung gewellt und segmentiert ausgeführt sein. Es ist auch möglich, dass die Federsegmente durch einzelne Elemente gebildet werden, die als ringförmig zusammenhängende Einheit verbaut werden. Zur Reihenschaltung können die Tellerfedern beispielsweise axial zwischen zwei ringförmigen Federsegmenten angeordnet werden. Denkbar ist auch, die Tellerfedern und die Federsegmente axial hintereinander bzw. nebeneinander anzuordnen.In a particularly preferred embodiment of the invention, the disc springs are arranged connected in series with at least one spring segment. As a result, the local force-travel characteristic of the friction lining suspension can be further influenced. As a conventional spring segments are in particular annularly arranged long-wave spring steel segments into consideration. These can be corrugated and segmented in the radial direction or in the circumferential direction. It is also possible that the spring segments are formed by individual elements, which are installed as a ring-shaped unit. For series connection, the disc springs, for example, can be arranged axially between two annular spring segments. It is also conceivable to arrange the disc springs and the spring segments axially behind one another or next to one another.

Zum Ausgleich ihrer unterschiedlichen Aufstellhöhen können die Tellerfedern zwischen zwei Ausgleichselementen angeordnet werden, wobei die Tellerfedern an deren zugewandten Innenseiten jeweils mit ihrer einen Abstützstelle an dem einen Ausgleichselement und mit ihrer anderen Abstützstelle an dem anderen Ausgleichselement abgestützt sind. Bevorzugter weise sind an den Abstützstellen an den Ausgleichselementen axial vorstehende ringförmig umlaufende Ansätze vorgesehen, über deren unterschiedliche axiale Längen ein axialer Ausgleich der unterschiedlichen Aufstellhöhen der Tellerfedern herbeigeführt werden kann. Hierzu weisen die Ansätze mit zunehmender Aufstellhöhe der Tellerfedern kleiner werdende axiale Längen auf.To compensate for their different installation heights the disc springs can be arranged between two compensation elements, wherein the disc springs on the facing inner sides each supported with its one support point on the one compensating element and with its other support point on the other compensating element. Preferably, axially projecting annular circumferential lugs are provided at the support points on the compensation elements, on the different axial lengths an axial compensation of the different installation heights of the disc springs can be brought about. For this purpose, the approaches with increasing installation height of the disc springs on smaller axial lengths.

Die Einstellung der Aufstellhöhe der Tellerfedern kann variabel über deren Aufstellwinkel und/oder über die Hebellängen zwischen ihren Abstützstellen erfolgen. Beispielsweise können die Tellerfedern zur Vergrößerung ihrer Aufstellhöhen mit kleiner werdendem Abstand zur Rotationsachse jeweils mit einem größer werdenden Aufstellwinkel gegenüber den Ausgleichselementen abgestützt sein und jeweils eine größer werdende Hebellänge aufweisen.The adjustment of the installation height of the disc springs can be done variably on the installation angle and / or on the lever lengths between their support points. For example, the disk springs can be supported to increase their erection heights with decreasing distance to the axis of rotation in each case with an increasing installation angle with respect to the compensation elements and in each case have an increasing lever length.

Die Tellerfedern können jeweils an ihren Abstützstellen an den Ausgleichselementen kraftschlüssig verspannt werden.The disc springs can each be clamped non-positively at their support points on the compensation elements.

In einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bilden die Tellerfedern ein einteiliges ringförmiges Bauteil. Hierbei sind die konzentrisch angeordneten Tellerfedern jeweils an ihren radial benachbarten Abstützstellen über radiale Verbindungsabschnitte miteinander verbunden. Bevorzugt weisen die Verbindungsabschnitte eine geringe Biegesteifigkeit auf. Dadurch wird gewährleistet, dass die Tellerfedern sich unabhängig voneinander verformen können. Als einteiliges Bauteil lässt sich die Tellerfederkonstruktion besonders einfach, insbesondere als Blechteil, spanlos durch blechverarbeitende Verfahren, herstellen. Zudem kann dieses durch einfaches Einlegen und Verspannen zwischen den Reibbelägen bzw. zwischen weiteren Federsegmenten montiert werden.In a further particularly preferred embodiment of the invention, the disc springs form a one-piece annular component. Here, the concentrically arranged disc springs are each connected to each other at their radially adjacent support points via radial connecting portions. Preferably, the connecting portions have a low bending stiffness. This ensures that the disc springs can deform independently. As a one-piece component, the disc spring structure can be produced in a particularly simple manner, in particular as a sheet metal part, without cutting by sheet-metal processing methods. In addition, this can be mounted by simply inserting and clamping between the friction linings or between other spring segments.

Bevorzugt bilden die Verbindungsabschnitte jeweils eine im Querschnitt bogenförmige Umlenkung zwischen den radial benachbarten Tellerfedern. An den Umlenkungen sind die Tellerfedern axial zwischen den Reibbelägen, insbesondere an in Reihe mit den Tellerfedern geschalteten Federsegmenten abgestützt. In weiterhin bevorzugter Weise sind an den Endabschnitten gerade Verbindungsschenkel zur Verbindung mit den Tellerfedern vorgesehen, die jeweils entsprechend dem Aufstellwinkel der zu verbindenden Tellerfeder ausgerichtet sind. Dadurch ist der Aufstellwinkel der Tellerfedern an den Umlenkungen einstellbar. Außerdem kann die Länge der Verbindungsschenkel an die Hebellänge der Tellerfedern angepasst werden. Über variable Aufstellwinkel an den Umlenkungen und variable Hebellängen der Tellerfedern können so die Aufstellhöhen der Tellerfedern individuell eingestellt werden. Beispielsweise ist es möglich, zur Erzeugung größer werdende Aufstellhöhen der Tellerfedern mit deren geringer werdendem Abstand zur Rotationsachse kleiner werdende Aufstellwinkel und zugleich größer werdende Hebellängen an den Tellerfedern vorzusehen. Der Ausgleich der unterschiedlichen Aufstellhöhen der Tellerfedern kann durch die Form der Umlenkungen, beispielsweise durch Überhöhungen oder Ausbuchtungen an den Außenradien, die einen axialen Ausgleich schaffen, und/oder durch die variabel ausgeführten Verbindungsschenkel erreicht werden. Dadurch kann auf zusätzliche Ausgleichselemente verzichtet werden, wodurch der axiale Bauraum der Reibbelagfederung reduziert wird.Preferably, the connecting portions each form an arcuate in cross-section deflection between the radially adjacent disc springs. At the deflections, the disc springs are supported axially between the friction linings, in particular on spring segments connected in series with the disc springs. In a further preferred manner straight connecting legs are provided for connection to the disc springs at the end portions, which are each aligned according to the installation angle of the disc spring to be connected. As a result, the installation angle of the disc springs on the deflections is adjustable. In addition, the length of the connecting leg can be adapted to the lever length of the disc springs. Variable installation angles at the deflections and variable lever lengths of the disc springs allow the installation heights of the disc springs to be set individually. For example, it is possible to provide increasingly smaller installation heights of the disc springs with their decreasing distance from the axis of rotation smaller installation angle and at the same time increasing lever lengths on the disc springs. The compensation of the different installation heights of the disc springs can be achieved by the shape of the deflections, for example by elevations or protrusions on the outer radii, which provide axial compensation, and / or by the variably designed connecting legs. This eliminates the need for additional compensation elements, whereby the axial space of the friction lining suspension is reduced.

Gemäß einer besonders einfach herstellbaren Ausgestaltung der Erfindung sind die zwischen den Tellerfedern ausgebildeten Verbindungsabschnitte als in Umfangsrichtung bogenförmig verlaufende Sicken ausgeführt. Bevorzugt werden diese in beiden Umfangsrichtungen jeweils durch bogenförmige Öffnungen begrenzt, wobei die Öffnungen an den Umfangsseiten der Sicken konkav abgerundete Kanten bilden. Hierdurch werden Spannungsspitzen, die beim bei der Herstellung oder im Betrieb entstehen können, vermieden.According to a particularly easy to manufacture embodiment of the invention, the formed between the disc springs connecting portions are designed as circumferentially arcuate beads. These are preferably limited in each case by arcuate openings in both circumferential directions, wherein the openings on the peripheral sides of the beads form concave rounded edges. As a result, voltage spikes, which can occur during manufacture or during operation, are avoided.

Zum Ausgleich der nach radial innen hin größer werdenden Aufstellhöhen der Tellerfedern sind bevorzugt an den Außenradien der Umlenkungen Auskröpfungen vorgesehen. Durch das Maß der Auskröpfung kann an den Abstützstellen ein axialer Ausgleich für variable Aufstellhöhen geschaffen werden. Alternativ oder zusätzlich dazu kann der Ausgleich über eine entsprechend größere Länge der Verbindungsschenkel erfolgen.To compensate for the radially inwardly increasing installation heights of the disc springs are preferably provided on the outer radii of the deflections crankcases. Due to the degree of the Auskröpfung an axial compensation for variable installation heights can be created at the support points. Alternatively or additionally, the compensation can be carried out over a correspondingly greater length of the connecting leg.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen sehr schematisch:The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings. It shows very schematically:

1 in einer Schnittdarstellung ein erstes Ausführungsbeispiel einer zwischen Reibbelägen einer Reibungskupplung angeordneten erfindungsgemäßen Reibbelagfederung, 1 in a sectional view of a first embodiment of an arranged between friction linings of a friction clutch friction lining suspension according to the invention,

2 in drei Diagrammen die Kennlinien der Tellerfedern des ersten Ausführungsbeispiels, 2 in three diagrams the characteristics of the disc springs of the first embodiment,

3 in einer Schnittdarstellung ein zweites Ausführungsbeispiel einer zwischen Reibbelägen einer Reibungskupplung angeordneten Reibbelagfederung, 3 in a sectional view, a second embodiment of a disposed between the friction linings of a friction clutch friction lining suspension,

4 in einer Schnittdarstellung ein drittes Ausführungsbeispiel einer zwischen Reibbelägen einer Reibungskupplung angeordneten Reibbelagfederung, 4 3 shows a sectional view of a third exemplary embodiment of a friction lining suspension arranged between friction linings of a friction clutch,

5 in einer Schnittdarstellung ein viertes Ausführungsbeispiel einer zwischen Reibbelägen einer Reibungskupplung angeordneten Reibbelagfederung, 5 in a sectional view, a fourth embodiment of a arranged between the friction linings of a friction clutch friction lining suspension,

6 in einer Seitenansicht ein fünftes Ausführungsbeispiel einer Reibbelagfederung, 6 in a side view, a fifth embodiment of a friction lining suspension,

7 eine Schnittdarstellung der in 6 dargestellten zwischen Reibbelägen einer Reibungskupplung angeordneten Reibbelagfederung. 7 a sectional view of in 6 shown friction lining arranged between friction linings of a friction clutch.

In einem in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ist zur Ausbildung einer erfindungsgemäßen Reibbelagfederung zwischen ringförmigen Reibbelägen einer trockenlaufenden Reibungskupplung eine Tellerfederkonstruktion vorgesehen. Diese besteht aus konzentrisch zur Rotationsachse 1 der Reibungskupplung angeordneten Tellerfedern 2, 3, 4 die sich jeweils mit ihren Abstützstellen 9, 10 an ringscheibenförmigen Ausgleichselementen 7, 8 abstützen. Die Tellerfederkonstruktion ist axial zwischen konventionellen Federsegmenten 5, 6, beispielhaft als ringförmige langwellige Federbleche ausgeführt, ausgebildet und ist auf diese Weise mit diesen in Reihe geschaltet. Die Federsegmente 5, 6 und die Tellerfederkonstruktion sind axial zwischen den von den Reibflächen abgewandten Innenseiten der Reibbeläge angeordnet und erstrecken sich über die gesamte radiale Reibbelaglänge. Reibbelagfederung und Reibbeläge sind koaxial zur Rotationsachse 1 angeordnet und unter axialer Vorspannung zu einer Baugruppe miteinander verbunden, beispielsweise durch Nietverbindungen. Bei einer Beaufschlagung der Reibbeläge mit einer axialen Anpresskraft über die Gegenreibflächen der nicht dargestellten Reibpartner, beispielsweise an einer antriebsseitigen Anpressplatte bzw. an einem Schwungrad, ist die Baugruppe durch die zwischen den Reibbelägen ausgebildete Reibbelagfederung elastisch in axialer Richtung komprimierbar. Die ringförmige Baugruppe ist radial innen mit einem Nabenkörper verbunden, der seinerseits eine drehstarre Verbindung mit einer Welle, insbesondere einer Getriebeeingangswelle, aufweist. Der Nabenkörper trägt einen scheibenförmigen Flansch, der radial außen mit einem scheibenförmigen Verbindungselement, beispielsweise eine Mitnehmerscheibe, verbunden ist, an dem die Baugruppe beispielhaft über die an einer axialen Seite der Belagfederung angeordneten Federsegmente abgestützt ist. Die Abstützung kann auch über die an beiden axialen Seiten der Belagfederung angeordneten Federsegmente erfolgen. Hierzu können die Federsegmente beispielsweise durch eine Schweißverbindung mit dem Verbindungselement verbunden sein. Denkbar ist auch, dass die Federsegmente durch einzelne Elemente gebildet werden, die mit dem Verbindungselement oder einzelnen Verbindungselementen verbunden sind, beispielsweise durch Nietverbindungen. Weiterhin ist es auch möglich, dass ein oder mehrere im Kraftfluss zwischen den Federsegmenten und dem Nabenkörper angeordnete/r nicht dargestellte/r Schwingungsdämpfer vorgesehen ist/sind.In an in 1 shown first embodiment is provided to form a friction lining suspension between annular friction linings a dry-running friction clutch a Belleville spring design. This consists of concentric to the axis of rotation 1 the friction clutch arranged disc springs 2 . 3 . 4 each with their support points 9 . 10 on annular disc-shaped compensation elements 7 . 8th support. The diaphragm spring design is axial between conventional spring segments 5 . 6 , designed as an example as annular long-wave spring plates, formed and is connected in this way with these in series. The spring segments 5 . 6 and the disc spring structure are arranged axially between the inner surfaces of the friction linings facing away from the friction surfaces and extend over the entire radial friction lining length. Friction pad suspension and friction linings are coaxial with the axis of rotation 1 arranged and connected together under axial bias to form an assembly, for example by riveting. When a loading of the friction linings with an axial contact force on the counter friction surfaces of the friction partners, not shown, for example on a drive-side pressure plate or on a flywheel, the assembly is elastically compressible in the axial direction by the friction lining formed between the friction linings. The annular assembly is radially inwardly connected to a hub body, which in turn has a torsionally rigid connection with a shaft, in particular a transmission input shaft. The hub body carries a disc-shaped flange, which is connected radially on the outside with a disk-shaped connecting element, for example a driver disk, on which the module is supported by way of example via the spring segments arranged on one axial side of the lining suspension. The support can also be done via arranged on both axial sides of the lining suspension spring segments. For this purpose, the spring segments may be connected, for example by a welded connection with the connecting element. It is also conceivable that the spring segments are formed by individual elements which are connected to the connecting element or individual connecting elements, for example by riveting. Furthermore, it is also possible for one or more vibration damper (not shown) arranged in the force flow between the spring segments and the hub body to be / is provided.

Die Tellerfederkonstruktion weist drei als konzentrisch zur Rotationsachse ausgebildete Ringe axial zwischen den Ausgleichselementen 7, 8 angeordnete Tellerfedern 2, 3, 4 auf, die in radialer Richtung die gesamte Reibbelaglänge abdecken. Sowohl die Tellerfedern 2, 3, 4 als auch die Ausgleichselemente 7, 8 sind jeweils als separate Bauteile ausgebildet. An den Ausgleichselementen 7, 8 sind die Tellerfedern 2, 3, 4 jeweils an ihren Abstützstellen 9, 10 abgestützt. Dabei sind die Tellerfedern mit einem bestimmten Aufstellwinkel α₁, α₂, α₃ gegenüber den Ausgleichselementen 7, 8 gegensinnig geneigt aufgestellt. Mit geringer werdendem Abstand zur Rotationsachse 1 weisen die Tellerfedern jeweils einen größer werdenden Aufstellwinkel α₁ < α₂ < α₃ sowie jeweils größer werdende Hebellängen zwischen den Abstützstellen 9, 10. Dadurch werden an den Tellerfedern mit geringer werdendem Abstand zur Rotationsachse größer werdende Aufstellhöhen in Richtung der Rotationsachse der Reibungskupplung erreicht. Auf diese Weise wird die axiale Blocklänge der Reibbelagfederung im Innenbereich größer gestaltet als im Außenbereich. Entsprechend verhält sich der axiale Federweg der Reibbelagfederung.The Belleville spring construction has three rings formed concentrically to the axis of rotation axially between the compensation elements 7 . 8th arranged cup springs 2 . 3 . 4 on, covering the entire friction lining length in the radial direction. Both the disc springs 2 . 3 . 4 as well as the compensation elements 7 . 8th are each formed as separate components. At the compensation elements 7 . 8th are the disc springs 2 . 3 . 4 each at their support points 9 . 10 supported. In this case, the disc springs with a certain angle α ₁ , α ₂ , α ₃ with respect to the compensation elements 7 . 8th oppositely inclined. With decreasing distance to the axis of rotation 1 have the disc springs each have a larger opening angle α ₁ <α ₂ <α ₃ and each increasing lever lengths between the support points 9 . 10 , As a result, increasing installation heights are achieved in the direction of the axis of rotation of the friction clutch on the disc springs with decreasing distance from the axis of rotation. In this way, the axial block length of the friction lining is made larger indoors than in the outer area. Accordingly, the axial travel of the friction lining resiliency behaves.

Zum Ausgleich der unterschiedlichen Aufstellhöhen der Tellerfedern 2, 3, 4 sind an den diesen zugewandten Innenseiten der Ausgleichselemente 7, 8 axial vorstehende Ansätze 11, 12 ausgebildet. Diese weisen entsprechend der größer werdenden Aufstellhöhen der Tellerfedern 2, 3, 4 mit geringer werdendem Abstand zur Rotationsachse 1 kleiner werdende axiale Längen auf. Hierdurch wird an den Abstützstellen der Tellerfedern 2, 3, 4 ein axialer Ausgleich für die unterschiedlichen Aufstellhöhen geschaffen. Die Tellerfedern 2, 3, 4 sind mit ihren Abstützstellen an den planen axialen Stirnseiten der Ansätze verspannt abgestützt. Bei der in 1 dargestellten gegensinnigen Anordnung der Tellerfedern 2, 3, 4 können die jeweils einander zugewandten Abstützstelle radial benachbarter Tellerfedern am Ausgleichselement an einem Ansatz 11 abgestützt werden. Hierbei ist es möglich zum Ausgleich unterschiedlicher Aufstellhöhen der Tellerfedern am Ansatz 11 einen stirnseitig ausgebildeten Absatz vorzusehen.To compensate for the different installation heights of the disc springs 2 . 3 . 4 are on the facing these inner sides of the compensation elements 7 . 8th axially projecting lugs 11 . 12 educated. These have according to the increasing installation heights of the disc springs 2 . 3 . 4 with decreasing distance to the axis of rotation 1 decreasing axial lengths. As a result, at the support points of the disc springs 2 . 3 . 4 created an axial compensation for the different installation heights. The disc springs 2 . 3 . 4 are braced supported with their support points on the flat axial end faces of the approaches. At the in 1 illustrated opposing arrangement of the disc springs 2 . 3 . 4 can each facing support point radially adjacent disc springs on the compensation element on a neck 11 be supported. It is possible to compensate for different installation heights of the disc springs on approach 11 to provide a frontally trained paragraph.

In 2 sind drei Diagramme jeweils mit einer Tellerfeder 2, 3, 4 korrespondierend auf gleicher Höhe angeordnet dargestellt, die jeweils qualitativ die Kraft-Weg-Charakteristik der jeweils zugeordneten Tellerfeder 2, 3, 4 zeigen. In den Diagrammen ist jeweils an den Abszissen der Federweg s und an den Ordinaten die Federkraft F der Tellerfedern 2, 3, 4 aufgetragen. Die lokale Kraft-Weg-Charakteristik ist im Innenbereich derart eingestellt, dass sich die Kraftreaktion F ab einem definierten Federweg s trotz Zurücklegen eines zusätzlichen Weges nicht merklich erhöht. In diesem Bereich bildet die Kraft-Weg-Charakteristik jeweils ein horizontales Plateau 16, 17, 18, das bei den radial innen angeordneten Tellerfedern 3, 4 jeweils verbreitert ausgebildet ist.In 2 are three diagrams each with a diaphragm spring 2 . 3 . 4 Correspondingly shown arranged at the same height, each qualitatively the force-displacement characteristic of the respective associated plate spring 2 . 3 . 4 demonstrate. In the diagrams, the spring force F of the disc springs is in each case at the abscissa of the spring travel s and at the ordinates 2 . 3 . 4 applied. The local force-displacement characteristic is set indoors so that the Force reaction F from a defined travel s not increased significantly despite covering an additional path. In this area, the force-displacement characteristic forms a horizontal plateau 16 . 17 . 18 , that at the radially inner plate springs 3 . 4 each widened is formed.

3 und 4 zeigen ein zweites und ein drittes Ausführungsbeispiel, bei dem die Tellerfederkonstruktion aus drei beziehungsweise zwei konzentrisch und gleichsinnig geneigt angeordneten Tellerfedern besteht. 3 and 4 show a second and a third embodiment in which the disc spring structure consists of three or two concentric and in the same direction inclined disc springs.

Eine weitere Möglichkeit der Anordnung einer Reihenschaltung zwischen der Tellerfederkonstruktion und den Federsegmenten ist in einem vierten Ausführungsbeispiel, das 5 zeigt, dargestellt. Bei dieser Ausgestaltung ist in Abwandlung gegenüber 4 die Tellerfederkonstruktion nicht zwischen den Federsegmenten 5, 6 ausgebildet, sondern Tellerfederkonstruktion und Federsegmente 5, 6 sind axial nebeneinander angeordnet. Hierbei sind die Federsegmente an einer axialen Seite der Reibbelagfederung Seite an Seite ausgebildet, während an der dieser axial gegenüberliegenden Seite der Reibbelagfederung die Tellerfederkonstruktion mit der dem Reibbelag zugewandten Außenseite des diesem zugewandten Ausgleichselements 7 an der Innenseite des Reibbelags axial angelegt ist.Another way of arranging a series connection between the disc spring structure and the spring segments is in a fourth embodiment, the 5 shows shown. In this embodiment, in a modification opposite 4 the diaphragm spring design is not between the spring segments 5 . 6 trained, but plate spring design and spring segments 5 . 6 are arranged axially next to one another. Here, the spring segments are formed on one axial side of the friction lining suspension side by side, while at this axially opposite side of the friction lining suspension, the disc spring structure with the friction lining facing the outside of this facing compensation element 7 is applied axially on the inside of the friction lining.

In 6 und 7 ist ein fünftes Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die Tellerfederkonstruktion einteilig ausgeführt ist. Bei dieser Ausgestaltung bilden die Tellerfedern ein Bauteil. 6 zeigt in einer Einzeldarstellung eine axiale Seitenansicht der Tellerfederkonstruktion. Diese weist beispielhaft vier als zur Rotationsachse 1 konzentrische Ringe ausgeführte Tellerfedern auf, die durch drei konzentrische zwischen den benachbarten Tellerfedern ausgebildete radiale Übergangsbereiche 13, 14, 15 miteinander zu einem Blechteil verbunden sind. Die Übergangsbereiche 13, 14, 15 sind als einfach herstellbare biegeweiche Sicken ausgeführt. Diese erstrecken sich jeweils in Umfangsrichtung und werden durch mehrere sich in Umfangsrichtung erstreckende, bogenförmige, durchgehende Öffnungen unterbrochen. Dadurch entstehen zwischen den radial benachbarten Tellerfedern jeweils mehrere schmale radiale biegeweiche Stege. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass sich die miteinander verbundenen Tellerfedern unabhängig voneinander verformen können. Die Öffnungen bilden an den Umfangseiten der radialen Stege jeweils konkav abgerundete Kanten 19, 20, 21. Hierdurch werden Spannungsspitzen bei der Fertigung und im Betrieb an den Umfangskanten der Übergangsbereiche 13, 14, 15 vermieden. In 7 ist ein Schnitt entlang der Linie A-A. dargestellt. Die Tellerfederkonstruktion ist als ein scheibenförmiges Blechteil zwischen den Federsegmenten 5, 6 eingelegt und zusammen mit diesen zwischen den Reibbelägen axial verspannt. Die Federsegmente 5, 6 und die Tellerfedern bilden dabei zusammen eine Reihenschaltung. Die Tellerfedern sind hierbei gegensinnig geneigt aufgestellt angeordnet und an ihren einander zugewandten Abstützstellen 22, 23 durch die zwischen benachbarten Tellerfedern gebildeten Übergangsbereiche 13, 14, 15 miteinander verbunden. Die Übergangsbereiche 13, 14, 15 bilden dabei im Querschnitt bogenförmige Umlenkungen. An den Umlenkungen ist die Tellerfederkonstruktion jeweils an den Federsegmenten 5, 6 abgestützt. Die Umlenkungen weisen jeweils abgespreizte Verbindungsschenkel auf, mit denen die Abstützstelle 23, 24 der Tellerfedern verbunden sind. Die Schenkel der Umlenkungen weisen dabei einen bestimmten Aufstellwinkel α₄, α₅, α₆, α₇ gegenüber den Innenseiten der Reibbeläge auf. Die einteilige Tellerfederkonstruktion bildet dabei ein im Schnitt annähernd zickzackförmiges Profil, das an den gerundeten Umlenkungen an den Federblechsegmenten mit unterschiedlichen Aufstellwinkeln α₄, α₅, α₆, α₇ abgestützt ist.In 6 and 7 a fifth embodiment is shown in which the disc spring construction is made in one piece. In this embodiment, the disc springs form a component. 6 shows in an individual view an axial side view of the disc spring construction. This example has four as the axis of rotation 1 concentric rings designed disc springs, which formed by three concentric between the adjacent disc springs radial transition areas 13 . 14 . 15 are connected together to form a sheet metal part. The transition areas 13 . 14 . 15 are designed as easy to produce flexible bends. These each extend in the circumferential direction and are interrupted by a plurality of circumferentially extending, arcuate, continuous openings. This results in between the radially adjacent disc springs each have a plurality of narrow radial flexurally soft webs. In this way it is ensured that the interconnected disc springs can deform independently. The openings form on the peripheral sides of the radial webs each concave rounded edges 19 . 20 . 21 , As a result, voltage peaks in the production and in operation at the peripheral edges of the transition areas 13 . 14 . 15 avoided. In 7 is a section along the line AA. shown. The Belleville spring design is considered a disc-shaped sheet metal part between the spring segments 5 . 6 inserted and braced axially together with these between the friction linings. The spring segments 5 . 6 and the disc springs together form a series circuit. The disc springs are arranged oppositely inclined and placed at their mutually facing support points 22 . 23 through the transition areas formed between adjacent disc springs 13 . 14 . 15 connected with each other. The transition areas 13 . 14 . 15 form in this case arcuate deflections. At the deflections is the disc spring construction respectively on the spring segments 5 . 6 supported. The deflections each have splayed connecting legs, with which the support point 23 . 24 the disc springs are connected. The legs of the deflections have a certain angle α ₄ , α ₅ , α ₆ , α ₇ relative to the inner sides of the friction linings. The one-piece disc spring construction forms an approximately zigzag profile in section, which is supported on the rounded deflections on the spring plate segments with different installation angles α ₄ , α ₅ , α ₆ , α ₇ .

Zum Ausgleich der unterschiedlichen Aufstellhöhen der Tellerfedern können die Umlenkungen an den Außenradien Auskröpfungen 25, 26 aufweisen, die einen axialen Ausgleich an den Abstützungen an den Federsegmenten schaffen. Weiterhin können unterschiedliche Aufstellhöhen der Tellerfedern auch durch eine unterschiedliche Länge der Verbindungsschenkel ausgeglichen werden. Der Ausgleich der unterschiedlichen Aufstellhöhen der Tellerfedern kann so auf einfache Weise durch die Ausgestaltung der Umlenkungen erreicht werden. Auf zusätzliche Ausgleichselemente kann verzichtet werden, wodurch der axiale Bauraum verkleinert wird. In dem in 7 dargestellten Ausführungsbeispiel wird im radial äußeren Bereich der Tellerfederkonstruktion mit großer Auskröpfung 25 und langen Verbindungsschenkeln an der Umlenkungen sowie mit großem Aufstellwinkel α₄ und kleiner Hebellänge der Tellerfeder eine kleinere Aufstellhöhe erreicht, während der radial innere Bereich durch keine oder nur eine geringfügige Auskröpfung 26 und kleine Länge der Verbindungsschenkel an der Umlenkung sowie mit kleineren Aufstellwinkeln α₆, α₇ und größere Hebellängen der Tellerfedern eine größere Aufstellhöhe aufweist.To compensate for the different installation heights of the disc springs, the deflections on the outer radii can be bent 25 . 26 have, which provide an axial compensation to the supports on the spring segments. Furthermore, different installation heights of the disc springs can also be compensated by a different length of the connecting leg. The compensation of the different installation heights of the disc springs can be achieved in a simple manner by the design of the deflections. On additional compensation elements can be omitted, whereby the axial space is reduced. In the in 7 illustrated embodiment is in the radially outer region of the diaphragm spring design with large Auskröpfung 25 and long connecting legs on the deflections and with a large installation angle α ₄ and small lever length of the diaphragm spring reaches a smaller installation height, while the radially inner region by no or only a slight bend 26 and small length of the connecting leg at the deflection and with smaller installation angles α ₆ , α ₇ and longer lever lengths of the plate springs has a greater installation height.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Rotationsachseaxis of rotation
22: TellerfederBelleville spring
33: TellerfederBelleville spring
44: TellerfederBelleville spring
55: Federsegmentspring segment
66: Federsegmentspring segment
77: Ausgleichselementcompensation element
88th: Ausgleichselementcompensation element
99: Abstützstellesupport point
1010: Abstützstellesupport point
11 11: Ansatzapproach
1212: Ansatzapproach
1313: Verbindungsabschnittconnecting portion
1414: Verbindungsabschnittconnecting portion
1515: Verbindungsabschnittconnecting portion
1616: Plateauplateau
1717: Plateauplateau
1818: Plateauplateau
1919: Kanteedge
2020: Kanteedge
2121: Kanteedge
2222: Abstützstellesupport point
2323: Abstützstellesupport point
2424: Abstützstellesupport point
2525: Auskröpfungoffset bend
2626: Auskröpfungoffset bend
α₁ α ₁: Aufstellwinkelinstallation angle
α₂ α ₂: Aufstellwinkelinstallation angle
α₃ α ₃: Aufstellwinkelinstallation angle
α₄ α ₄: Aufstellwinkelinstallation angle
α₅ α ₅: Aufstellwinkelinstallation angle
α₆ α ₆: Aufstellwinkelinstallation angle
α₇ α ₇: Aufstellwinkelinstallation angle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 4300665 A1 [0002]

Claims

Reibbelagfederung for a motor vehicle friction clutch, wherein the Reibbelagfederung arranged between annular friction linings and compressible upon application of the friction linings on the associated friction partner with a contact pressure, characterized in that to compensate for thermal deformations of the Reibpartnern the Reibbelagfederung with decreasing radial distance from the axis of rotation ( 1 ) of the motor vehicle friction clutch has at least partially an increasing spring travel in Anpresskraftrichtung.

Friction pad suspension according to claim 1, characterized in that several concentric with the axis of rotation ( 1 ) arranged disc springs ( 2 . 3 . 4 ) are provided, which in each case with decreasing distance to the rotation axis ( 1 ) have increasing installation heights.

Reibbelagfederung according to claim 1 or 2, characterized in that the disc springs with at least one further spring segment ( 5 . 6 ) are arranged in series.

Friction lining suspension according to one of claims 1 to 3, characterized in that the disc springs ( 2 . 3 . 4 ) between two compensating elements ( 7 . 8th ) are arranged and at the disc springs ( 2 . 3 . 4 ) facing inner sides of the disc springs ( 2 . 3 . 4 ) each with its two support points ( 9 . 10 ) on the one compensating element ( 7 ) and on the other compensating element ( 8th ) are supported, to compensate for the different installation heights of the disc springs ( 2 . 3 . 4 ) the compensation elements ( 7 . 8th ) at the support points of the disc springs ( 2 . 3 . 4 ) axially projecting annular circumferential projections ( 11 . 12 ) whose axial lengths with increasing installation height of the disc springs ( 2 . 3 . 4 ) get smaller.

Friction lining suspension according to one of claims 1 to 4, characterized in that the disc springs ( 2 . 3 . 4 ) to increase their erection heights in each case with decreasing distance to the axis of rotation ( 1 ) an increasing set-up angle (α1, α2, α3) with respect to the compensation elements ( 7 . 8th ) and each have an increasing lever length.

Friction lining suspension according to one of claims 1 to 5, characterized in that the disc springs ( 2 . 3 . 4 ) at their support points ( 9 . 10 ) on the compensation elements ( 7 . 8th ) are clamped non-positively.

Reibbelagfederung according to one of claims 1 to 6, characterized in that the disc springs form a one-piece annular member, wherein the support points ( 22 . 23 ) radially adjacent disc springs via radial transition regions ( 13 . 14 . 15 ) low bending stiffness are interconnected.

Friction lining suspension according to one of claims 1 to 7, characterized in that the connecting sections ( 13 . 14 . 15 ) in each case as an arcuate in cross-section deflection with straight end portions forming connecting legs for connection to the disc springs, wherein the connecting legs are respectively aligned according to the installation angle (α4, α5, α6, α7) of the plate spring to be connected.

Reibbelagfederung according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the formation of increasing installation heights the disc springs with decreasing distance to the rotation axis ( 1 ) have smaller set-up angle (α4, α5, α6, α7) and at the same time increasing lever lengths.

Reibbelagfederung according to one of claims 1 to 9, characterized in that to compensate for the different installation heights of the disc springs on the outer radii of the deflections crankings ( 25 . 26 ) and / or the connecting legs have a correspondingly smaller length.